简单的设计模式

一，单例模式

顾名思义，单例对象能保证在一个JVM中，该对象只有一个实例存在。

饿汉式:立即记载，线程安全，对象过早创建容易占用内存，资源浪费

public class Singleton {

    //创建 SingleObject 的一个对象
    private static Singleton singleton = new Singleton();

    //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
    private Singleton(){}

    //获取唯一可用的对象
    public static Singleton getSinglton(){
        return singleton;
    }

    public void showMessage(){
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

调用：

public class SingletonPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {

        //不合法的构造函数
        //编译时错误：构造函数 SingleObject() 是不可见的
        //SingleObject object = new SingleObject();

        //获取唯一可用的对象
        Singleton object = Singleton.getSinglton();

        //显示消息
        object.showMessage();
    }
}

1，为什么要创建一个private Singlton(){}无参构造？

禁止其他程序创建该类的对象

2，为什么本类new出来的对象要私有和静态化？

私有是不能直接访问，通过指定方法访问，也是封装的体现。静态修饰是因为单例对象singlton能够被外部调用，调用方法getSinglton是静态的，所以对象必须也是静态的

 

懒汉式

延迟加载，降低内存消耗，线程不安全，如果想要线程安全需要增加sycronized关键字

public class Singleton {

    //创建 SingleObject 的一个对象
    private static Singleton singlton;

    //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
    private Singleton(){}

    //获取唯一可用的对象
    public static Singleton getSinglton(){
        if(singlton==null){
            singlton = new Singleton();
        }
        return singlton;
    }

    public void showMessage(){
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

加了锁之后懒汉式效率会降低，如何提高效率？

DCL双检查锁机制。

1，拿到锁之前检查是否是空对象，2，new对象之前检查是否是空对象

为什么拿锁前要判断？因为要提高效率，已有对象直接跳过，不用去争夺锁

为什么new对象之前还要判断？因为这里的singlton是Singlton对象的引用，前一个线程如果已经创建了对象那么singlton就不是null，不做判断下一个线程进来就会重复new对象，就不是单例了。

为什么要加volatile关键字？

因为假设一个线程new出一个对象的时候，还没执行init()构造方法，就发生了指令重排序，没来的及赋值就指向了对象的引用，这个值就是0。此时另一个线程来了，判断对象不为空就拿去用了，使用了半初始化状态的对象。为了避免发生这种问题所以加入volatile关键字

public class Singleton {

    //创建 SingleObject 的一个对象
    private static volatile Singleton singleton;

    //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
    private Singleton(){}

    //获取唯一可用的对象
    public static Singleton getSinglton(){
        // 第一次检查instance是否被实例化出来，如果没有进入if块
        if(singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
        // 某个线程取得了类锁，实例化对象前第二次检查instance是否已经被实例化出来，如果没有，才最终实例出对象
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }

    public void showMessage(){
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

二，装饰者模式

装饰者模式允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。它是作为现有的类的一个包装。

装饰者模式和静态代理很类似，装饰者（Decorator）和被装饰者（Decoratee）都实现一个接口，都是修改原有被装饰、被代理的方法。

区别在于装饰者模式构造方法不一样，被装饰对象是直接传过去的，而静态代理是直接new的代理对象

代理模式注重的是对对象的某一功能的流程把控和辅助，代理类可以对它的客户隐藏一个对象的具体信息，它可以控制对象做某些事；装饰模式注重的是对对象功能的扩展，不关心外界如何调用，只注重对对象功能加强，装饰后还是对象本身。

装饰者模式用途:IO流，层层增强功能。

三，代理模式

静态代理的缺陷:程序员要手动为每一个目标类编写对应的代理类。动态代理解决了这个问题。

JDK动态代理:

主要提供2个类Proxy和InvocationHandler

Proxy.newProxyInstance()用于创建代理对象的实例，InvocationHandler.invoke()用于实现代理对象的方法增强细节

JDK的动态代理使用Java的反射技术生成动态代理类，只能代理实现了接口的类， 没有实现接口的类不能实现动态代理。

CGLIB动态代理运行时动态的生成一个被代理类的子类（通过ASM字节码处理框架实现），子类重写了被代理类中所有非final的方法，在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，不需要被代理类对象实现接口，从而CGLIB动态代理效率比Jdk动态代理反射技术效率要高。

 四，工厂模式

一个接口有多个实现类的情况下，具体创建哪个实现类的对象交由工厂去管理，也就是当需要用哪个子类的时候就由工厂去new哪个子类